Awọn anfani:
- Agbara lati ṣe alaye awọn oriṣi afọwọṣe / oni-nọmba oniyipada (AM/FM, QAM, QPSK, OFDM) ati ọgbọn iṣọpọ pẹlu atilẹyin AI
- Agbara lati ṣe itupalẹ BER, SNR ati ibatan ere ifaminsi lori ipilẹ oju iṣẹlẹ pẹlu AI
- Agbara lati rii daju awọn asọtẹlẹ iṣẹ ṣiṣe nipasẹ AI pẹlu awọn agbekalẹ boṣewa, awọn iṣeṣiro ati awọn wiwọn
Iṣatunṣe jẹ iṣẹ ọna gbigbe alaye (ohùn, data, fidio) ni ọna jijin nipasẹ fifi sori ẹrọ lori igbi ti ngbe. Gbogbo asopọ alailowaya, lati redio si Wi-Fi, lati 5G si satẹlaiti, ti wa ni itumọ ti lori ero modulation. Ninu ẹyọ yii, iwọ yoo rii bii o ṣe le lo AI lati kọ ẹkọ awọn oriṣi awose, loye ọgbọn ti iṣọpọ (aṣoju ti awọn aami iyipada bi awọn aaye lori ọkọ ofurufu eka), ati itupalẹ iṣẹ aṣiṣe (oṣuwọn aṣiṣe bit, ibatan ipin-si-ariwo). Lẹẹkansi, ilana aringbungbun kan: AI ṣe alaye imọ-jinlẹ ati awọn iyipo gbogbogbo ni pipe, ṣugbọn iṣẹ ṣiṣe gangan ti eto rẹ jẹ ipinnu nikan nipasẹ awoṣe ikanni, simulation ati wiwọn.
Awọn ipilẹ ti afọwọṣe ati awose oni-nọmba
Ni afọwọṣe modulation, iwa ti awọn ti ngbe ti wa ni nigbagbogbo yi pada: titobi (AM: Amplitude Modulation), igbohunsafẹfẹ (FM: Frequency Modulation) tabi alakoso (PM). Ni iwọntunwọnsi oni-nọmba, alaye jẹ ọna ti awọn die-die ati ipo ti ngbe ti ṣeto si awọn ipele ọtọtọ:
- BERE / O DARA: Yiyi titobi; Ohun ti o rọrun julọ, ifarabalẹ si ariwo.
- FSK: Bọtini iyipada igbagbogbo; o rọrun ati ti o tọ, kekere daradara.
- PSK (BPSK, QPSK): Titẹ bọtini iyipada alakoso; QPSK gbe awọn die-die 2 ni aami kan.
- QAM (16-QAM, 64-QAM, 256-QAM): Nlo mejeeji titobi ati alakoso; O gbe awọn die-die diẹ sii ninu aami ṣugbọn o ni itara diẹ si ariwo.
- OFDM: Mu ki o sooro si multipath nipa pin awọn data sinu ọpọlọpọ awọn subcarriers dín; Wi-Fi jẹ ipilẹ ti LTE ati 5G.
AI ṣe alaye daradara bi awọn iru wọnyi ṣe n ṣiṣẹ, eyiti o jẹ ayanfẹ ni ipo wo, ati kini awọn aworan atọka sọ. Fun apẹẹrẹ, o ṣe alaye ni kedere ibeere naa "kilode ti aṣẹ ti o ga julọ QAM n gbe data diẹ sii ṣugbọn o nilo SNR to dara julọ?"
SNR, BER ati ere ifaminsi
Ibaraẹnisọrọ ni awọn afihan iṣẹ ipilẹ meji. SNR (Ipin ifihan agbara-si-Noise) jẹ ipin agbara ifihan si agbara ariwo (dB). BER (Oṣuwọn Aṣiṣe Bit) jẹ melo ni awọn die-die ti a firanṣẹ ti gba ni aṣiṣe. Aṣa gbogbogbo ni pe bi SNR ti n pọ si, BER dinku. Iru iṣatunṣe kọọkan ni iyipo BER-SNR alailẹgbẹ; Awọn eto aṣẹ ti o ga julọ (256-QAM) gbe data diẹ sii ṣugbọn nilo SNR ti o ga lati ṣaṣeyọri BER kanna.
Ifaminsi ikanni (awọn koodu atunṣe aṣiṣe) ngbanilaaye olugba lati ṣatunṣe diẹ ninu awọn aṣiṣe nipa fifi apọju iṣakoso si data naa; Eyi ngbanilaaye mimu BER kanna ni SNR kekere ati pe a pe ni ere ifaminsi. Awọn koodu bii LDPC, Turbo, Reed-Solomon jẹ boṣewa ni awọn eto ode oni.
AI ṣe alaye awọn ibatan wọnyi ati awọn igbọnwọ imọ-jinlẹ daradara ati kọ koodu kikopa. Ṣugbọn caveat: ọna kika BER (fun apẹẹrẹ AWGN, ti o ro pe ariwo Gaussian funfun) jẹ fun ikanni pipe. Ikanni gidi rẹ ni itankale ọna pupọ, kikọlu, ariwo alakoso, ati awọn ohun elo ohun elo; gangan BER jẹ buru ju awọn tumq si ti tẹ. Iye “BER ni SNR yẹn” ti a fun nipasẹ AI jẹ itọkasi ibẹrẹ, kii ṣe iṣeduro ti eto rẹ.
Imọran: Jẹ ki AI ṣe opin ni gbangba ni itupalẹ BER-SNR si “Iyipada imọ-jinlẹ ti o ro pe ikanni AWGN” ati ṣe atokọ awọn ipa ikanni gangan (multipath, kikọlu, ohun elo ohun elo) ni akọsori lọtọ. Ni ọna yii o jẹ ki iyatọ laarin ẹkọ ati adaṣe han.
Aworan atọka: irinṣẹ aisan
Aworan atọka irawọ fihan pinpin awọn aami ti o gba ninu ọkọ ofurufu eka ati pe o jẹ ọna ti o lagbara julọ lati ka oju ilera ti eto ibaraẹnisọrọ kan. Awọn aaye to dara julọ yẹ ki o jẹ didasilẹ; Losile tọkasi ariwo, yiyi alakoso aṣiṣe, jamming titobi / ere isoro, pipinka kikọlu. AI le ṣe arosọ awọn idi ti o ṣeeṣe nigbati o ṣe apejuwe aworan irawọ kan. Ṣugbọn okunfa pataki ni a ṣe pẹlu awọn metiriki nja gẹgẹbi wiwọn ifihan agbara vector (VSA) ati EVM (Aṣiṣe Vector Magnitude: titobi aṣiṣe laarin apẹrẹ ati aami gidi).
mẹta mini igba
Ọran 1 - Idiwọn ti QAM giga. Ẹgbẹ kan fẹ lati gbe lati 64-QAM si 256-QAM lati mu iwọn lilo pọ si. AI ṣe alaye pe 256-QAM nilo nipa 6 dB diẹ sii SNR ati BER yoo gbamu ti ala ọna asopọ ko ba to. Ẹgbẹ naa ṣe iṣiro isuna ọna asopọ, ṣe iwọn pe ala SNR ni aaye jẹ 3 dB nikan, ati kọ iyipada silẹ. Nibi AI fun ikilọ imọran; Wiwọn aaye pinnu ipinnu.
Case 2 - Pakute ariwo alakoso. Onimọ-ẹrọ n rii BER giga botilẹjẹpe nini SNR to pe ni ibamu si ọna ti imọ-jinlẹ. Ṣe ijiroro lori awọn idi ti o ṣeeṣe pẹlu AI; Hihan ti awọn constellation ti yiyi tọkasi ariwo alakoso (oscillator agbegbe ko dara didara). Iwọn VSA jẹrisi eyi ati pe oscillator ti ni ilọsiwaju. Ẹkọ: botilẹjẹpe SNR imọ-jinlẹ ti to, awọn ailagbara ohun elo le dinku BER; AI ṣe agbekalẹ awọn idawọle, wiwọn ṣe awọn iwadii aisan.
Ọran 3 - Misassuming fifi koodu anfani. Akọṣẹ kan beere lọwọ AI “ melomelo dB ni MO yoo jèrè ti MO ba ṣafikun koodu atunṣe aṣiṣe”; AI funni ni iye gbogbogbo (~ 5-6 dB). Ikọṣẹ naa pato kọ eyi sinu isuna ọna asopọ. Sibẹsibẹ, ere da lori iru koodu, oṣuwọn koodu, iwọn Àkọsílẹ ati ikanni; Ninu eto yii, ere gangan jẹ ~ 3.5 dB nipasẹ simulation. Iwa ti o tọ ni lati gba ere ifaminsi lati simulation / wiwọn ti eto funrararẹ.
Awọn awoṣe kiakia idakọ
BER-SNR ANALYSIS TEMPLATE "Ṣe alaye ibatan BER-SNR imọ-jinlẹ fun [QPSK/16-QAM/64-QAM] pẹlu arosinu ti ikanni AWGN ki o kọ koodu ti o fa ọna kika pẹlu Python. TUN funni ni atokọ lọtọ ti awọn ipa (multipath, kikọlu, ariwo alakoso, abawọn ohun elo aṣiṣe) ti o fa idawọle yii. KO fun aaye gangan BER; Tẹnumọ pe iye yoo pinnu nipasẹ kikopa / wiwọn. ”
AWỌN ỌRỌ AṢỌRỌ AṢỌRỌ MODULATION "Ṣe afiwe eto imupadabọ fun awọn idiwọ wọnyi: [bandiwidi, oṣuwọn data ibi-afẹde, ala SNR ti o wa, ihamọ agbara, agbegbe multipath]. Ṣe alaye iwọntunwọnsi ti iṣẹ ṣiṣe spectral, ibeere SNR, ati ifarada fun aṣayan kọọkan. Sọ pe yiyan ipari yẹ ki o jẹrisi nipasẹ isuna ọna asopọ ati iwadii aaye.”
CONSTELATION DIAGNOSIS TEMPLATE "The constellation gba ni awọn wọnyi aisan: [apejuwe ti blurring / yiyi / jamming / pipinka]. Owun to le okunfa (ariwo, alakoso ariwo, ere aṣiṣe, IQ aiṣedeede, kikọlu, amuṣiṣẹpọ) han bi awọn akojọ ti awọn ilewq. Fun kọọkan ilewq, VM spekitiriumu, E DO ti yoo jẹrisi o. MA ṢE ṢEṢẸ AWỌRỌ ITOJU.”
LINK MARGIN Ayẹwo awoṣe "Akojọ awọn igbesẹ ti Mo nilo lati ṣayẹwo ṣaaju iyipada iyipada lori ọna asopọ ibaraẹnisọrọ: SNR ti a beere, ala-ọna asopọ lọwọlọwọ, ere koodu, ipo ikanni. Sọ iru data ti mo nilo lati gba lati iwọn wiwọn / kikopa fun igbesẹ kọọkan. Fun ofin gbogbogbo ṣugbọn tẹnumọ pe Mo nilo lati ṣayẹwo awọn nọmba naa."
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
ITOJU Alailagbara: "Kini yoo jẹ BER fun 64-QAM?"
ALAGBARA PROMPT: "Ṣe alaye ọna kika BER-SNR ti 64-QAM ti o ro pe ikanni AWGN kan ki o si kọ koodu lati ṣe apejuwe rẹ ni Python. Ṣe iṣiro BER ti o ni imọran fun SNR ti a fun (fun apẹẹrẹ 20 dB), ṣugbọn tẹnumọ pe eyi ni iye ikanni ti o dara julọ, yoo buru si ni eto gidi nitori wiwọn multipath, ipele ti ko yẹ ki o jẹ abawọn ati abawọn aaye. "
Itọpa alailagbara naa beere fun nọmba ẹyọkan ati kọju ọrọ-ọrọ; Iyatọ ti o lagbara jẹ ki iyatọ han laarin imọ-ọrọ ati adaṣe ati fa laini ijẹrisi.
Awose išẹ Lakotan tabili
eto
die-die fun aami
Spectral ṣiṣe
SNR nilo
Aṣoju lilo
BPSK
1
kekere
ni asuwon ti
Iyara kekere, ọna asopọ ti o tọ
QPSK
2
alabọde
kekere
Satẹlaiti, ikanni iṣakoso
16-QAM
4
ga
alabọde
Wi-Fi, LTE alabọde majemu
64-QAM
6
ga pupọ
ga
LTE/Wi-Fi ni ipo ti o dara
256-QAM
8
ti o ga julọ
ti o ga julọ
Awọn ọna asopọ ti o nilo SNR ti o dara pupọ
Ifarabalẹ: Atẹle yii fihan aṣa gbogbogbo; Ibẹrẹ SNR gangan ti eto kọọkan da lori oṣuwọn koodu, didara olugba ati ikanni. Ṣe ipinnu aṣẹ to pe ninu tabili ati iloro nọmba pẹlu wiwọn tirẹ.
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Asise awọn tumq si BER ti tẹ fun awọn gidi eto lopolopo. Awọn arosinu AWGN ni fun awọn bojumu ikanni; ikanni gidi buru.
- Yipada si aṣẹ ti o ga julọ QAM laisi ṣayẹwo ala ọna asopọ. Ti SNR ko ba to, BER explodes.
- A ro pe ere fifi koodu jẹ nọmba igbagbogbo. Awọn dukia da lori iru koodu, oṣuwọn ati ikanni; O ti wa ni won lati awọn eto ara.
- Ifilole aami-aisan iṣọpọ si idi kan. Gbigbọn / yiyi le waye fun awọn idi pupọ; ti wa ni niya nipa wiwọn.
- Fojusi awọn abawọn ohun elo (ariwo alakoso, aiṣedeede IQ). Paapa ti SNR ba to, wọn le dinku BER.
Ni soki
Ninu ẹyọ yii o ti lo AI bi iranlọwọ ti o lagbara ni kikọ awọn iru awose, imọ-jinlẹ irawọ ati ibatan ere ifaminsi BER-SNR, ati ṣiṣẹda awọn iha imọ-jinlẹ ni koodu. Ṣugbọn o tumq si ekoro wa pẹlu awọn arosinu ti ẹya bojumu ikanni; Iṣiṣẹ ti eto gangan rẹ jẹ ipinnu nipasẹ ọna pupọ, kikọlu, ariwo alakoso ati awọn ohun elo ohun elo ati pe o jẹ ipinnu nikan nipasẹ simulation ati wiwọn. Ṣe idaniloju ipinnu iyipada awose nipasẹ ala ọna asopọ ati wiwọn aaye, iwadii irawọ nipasẹ wiwọn VSA/EVM, ere ifaminsi nipasẹ simulation ti eto funrararẹ.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Pẹlu awoṣe “Onínọmbà BER-SNR”, beere lọwọ AI fun koodu Python kan ti o ṣe igbero awọn iha imọ-jinlẹ fun QPSK ati 16-QAM ki o ṣe afiwe awọn igun meji lori aworan kanna. Lẹhinna beere lọwọ AI lati wa pẹlu atokọ lọtọ ti o kere ju awọn nkan marun ti o fa ki eto gidi yapa lati awọn ọna wọnyi. Nikẹhin, ṣapejuwe aami aisan kan ti irawọ (fun apẹẹrẹ, “awọn aaye ti a yipada”) ati ṣe atokọ awọn idi ti o ṣeeṣe ati awọn wiwọn ijẹrisi pẹlu awoṣe “ayẹwo Constellation”.
akojọ ayẹwo
- [] Mo fi opin si awọn iye BER ti AI si “imọran AWGN”, Emi ko gbero rẹ bi iṣeduro aaye kan.
- [] Mo ni ipinnu iyipada iyipada si ọna asopọ ala ati wiwọn aaye.
- [] Ere ifaminsi ko wa titi, Mo gba lati inu kikopa ti ara ti eto naa.
- [] Mo gbero lati ya aami-aisan irawọ sọtọ nipasẹ wiwọn laisi sisọ si idi kan.
- [] Mo ti ṣe atokọ awọn abawọn ohun elo (ariwo alakoso, aiṣedeede IQ) bi eewu lọtọ.
- [] Mo gba aṣẹ naa ni tabili iṣẹ adaṣe bi o ti tọ ati iye ala nipasẹ wiwọn.